5G提出新要求 传送网演进方案探讨.docVIP

5G提出新要求 传送网演进方案探讨 王林 王保龙 李娜 中国移动设计院黑龙江分院 黑龙江移动 X 关注成功！ 加关注后您将方便地在 我的关注中得到本文献的被引频次变化的通知！ 新浪微博 腾讯微博 人人网 开心网 豆瓣网 网易微博 目前中国移动的传送网以PTN网络为主, 主要面向4G基站等业务接入。如何将现有网络发展演进以满足5G承载需求将是一个十分重要的课题。 5G网络提供的业务主要特征包括大带宽、低时延和海量连接, 从而对传送网在带宽、容量、时延和组网灵活性方面提出了新的需求。 5G网络的典型应用场景及承载需求 增强性移动宽带:主要场景包括超高清/全息图像、虚拟现实和增强现实、触觉互联网等, 带宽体验从现有的10Mbit/s量级提升到1Gbit/s量级, 要求传送网络提供超大带宽和超低时延的传送能力。 低时延、高可靠连接业务:主要场景包括自动流量控制、自动驾驶、机器人协作、远程运动控制、远程医疗、公共安全、3D连接 (采用无人机的分组传递) 等, 要求传送网提供低时延、高可靠、高灵活的传送能力。 海量物联网:主要场景包括移动视频监控、车联网、智能物流等, 要求提供多连接的承载通道, 实现万物互联, 为减少网络阻塞瓶颈, 基站以及基站间的协作需要更高的时钟同步精度。 5G RAN架构发生变化 5G网络由于引入了大带宽和低时延的应用, 需要对RAN (Radio Access Network, 无线接入网) 体系架构进行改进。5G的RAN网络将从4G/LTE网络的BBU (Baseband Unit, 基带单元) 、RRU (RadioRemote Unit, 射频拉远单元) 两级结构演进到CU、DU和AAU三级结构。原BBU的非实时部分将分割出来, 重新定义为CU (Centralized Unit, 集中单元) , 负责处理非实时协议和服务;BBU的部分物理层处理功能将与原RRU合并为AAU (Active Antenna Unit, 有源天线处理单元) ;BBU的剩余功能重新定义为DU (Distribute Unit, 分布单元) , 负责处理物理层协议和实时服务。 图1 PTN网络核心层改造示意图 ??下载原图 5G传送需求分析 (一) 5G传送网组网架构分析 根据5G RAN组网架构, 5G传送网将分为前传、中传、回传三部分。 (二) 5G传送网组网性能要求 1.带宽需求 5G网络作为下一代移动通信网络, 其最高理论传输速度可达每秒数十Gbit, 这比现行4G网络的传输速度快数百倍。5G无线接入异构建网, 将部署超过现有站点10倍以上的各种无线节点, 在宏站覆盖区内, 站点间距离将保持10m以内。宏站使用3.5G低频提供连续覆盖, 与4G宏站共址, 数量与4G宏站相同或略有增加。单站平均速率约3.6Git/s, 峰值速率约7.6Git/s。前传e CPRI带宽在25G以内。 2.低时延需求 低时延是5G承载的第二关键需求, 为了满足5G低时延的需求, 光传送网需要对设备时延和组网架构进行进一步的优化。 (1) 在设备时延方面:可以考虑采用更大的时隙 (如从5Gbit/s增加到-25Gbit/s) 、减少复用层级、减小或取消缓存等措施以降低设备时延, 达到1 u s量级甚至更低。 (2) 在组网架构方面:可以考虑压缩网络层次结构, 简化核心层网络, 实现网络的扁平化结构。接入层网络应该尽量减少环上节点数量, 甚至可以考虑采用树形结构以降低设备时延。 3.高灵活性需求 5G承载网应支持灵活转发, 支撑全网资源灵活调度, 根据网络负载, 灵活分配CU/DU、MCE、GW等资源;网络开放、可编程, 支撑新增业务快速部署;具备组播能力, 灾难/自动驾驶等场景下, 支持信息快速推送。 4.高可靠性需求 5G传送网应支持区分业务服务, 针对移动宽带、自动驾驶、大规模Io T、机器人等业务, 可以实现业务分片互相隔离, 提供差异化保障。同时要求传送网络可实现多层次保护, 灵活自愈功能。 传送网演进方案 目前中国移动基站传送网主要采用PTN和OTN技术。接入层主要采用PTN组网, 以10GE环网结构为主。核心汇聚层主要采用OTN+PTN结构组网, 业务集中区域采用100GE组网, 其他区域以10GE组网为主。根据5G网络业务承载需求特点, 目前的PTN传送网需要不断演进发展以适应5G网络的承载需求。 图2 拉远站光缆与配线光缆融合建设示意图 ??下载原图 (一) 核心层建设方案 PTN网络核心层优化网络结构, 将4G核心层四层结构简化成三层结构, 同时扩容带宽满足大容量传输需求, 提升承载业务能力。PTN网络核心层改造情况如图1所示。 1.将原有二干L3层设备和城域网L3层设备合设为一对大容量PTN设备, 将省干L